在生物科学中，DNA作为遗传信息的主要载体，其结构与功能的研究一直是生物学教学中的重点和难点。本教学设计旨在通过一系列互动式活动和实验操作，帮助学生深入理解DNA分子的双螺旋结构及其复制机制。

首先，在导入环节，教师可以通过展示DNA模型或相关图片，激发学生的好奇心和求知欲。随后，引导学生回顾之前学习过的遗传学基础知识，如基因的概念以及遗传信息的传递过程，为接下来的学习奠定基础。

接着进入核心内容部分，利用多媒体课件详细讲解沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型。强调磷酸-脱氧核糖骨架位于外侧，碱基对则排列在内侧，并且遵循互补配对原则（腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对）。同时，可以播放动画演示DNA双螺旋的空间构象，使抽象的知识变得直观易懂。

为了加深印象，组织小组讨论活动，让同学们尝试自己构建DNA模型。这不仅能够锻炼动手能力，还能让他们更加牢固地掌握DNA的基本组成单位及连接方式。

关于DNA复制的教学，则应注重动态变化的过程描述。从模板链的选择开始，逐步过渡到半保留复制的特点，最后总结出DNA聚合酶的作用机制。在此过程中，可以通过视频资料辅助说明，比如荧光标记技术显示DNA复制的具体步骤。

此外，设置探究性问题，例如：“为什么DNA复制是精确而非随机的？”、“如果发生突变会对后代产生什么影响？”等，鼓励学生独立思考并提出自己的见解，培养批判性思维能力。

课堂结束前，安排小测验来检验学习效果，题目类型可以多样化，包括选择题、填空题以及简答题等，确保每位同学都能准确把握关键知识点。

总之，本教学设计力求通过多种手段调动学生的积极性，促进他们主动参与课堂互动，从而达到最佳的教学效果。